PNAS:安徽医科大学孟晓明等团队锁定一个RNA修饰酶,抑制它可有效缓解肾脏炎症


越来越多的证据表明,肾脏炎症是多种肾脏疾病(包括急性肾损伤(AKI))发病机制的主要驱动因素。尽管RNA修饰已被证实参与调控肾脏炎症,但其确切作用在很大程度上仍不清楚。

2026年3月23日,安徽医科大学孟晓明,王文斌和王杰共同通讯在PNAS在线发表题为The m5C orchestrator NSUN7 drives SPARC/HMGB1 axis–mediated inflammation to exacerbate kidney injury的研究论文。

该研究揭示,肾脏炎症与损伤伴随着RNA 5-甲基胞嘧啶(m5C)修饰水平的升高,这一过程主要由NOP2/Sun RNA甲基转移酶家族成员7(NSUN7)驱动。在小鼠中进行全身性或肾脏特异性敲除Nsun7,均能降低m5C丰度、减轻炎症反应并减少巨噬细胞浸润,从而证实了NSUN7在肾脏中的促炎作用。

在机制上,作者发现富含酸性氨基酸和半胱氨酸的分泌蛋白(SPARC)是NSUN7的主要下游效应因子。SPARC的上调通过与高迁移率族蛋白B1相互作用,放大了肾小管上皮细胞的炎症反应,并进一步通过肾小管-巨噬细胞间的相互作用促进了促炎性巨噬细胞的浸润。

值得注意的是,利用本研究开发的肾脏特异性DNA四面体分子载体对Nsun7进行治疗性沉默,在AKI模型中有效减轻了炎症并改善了肾脏预后。综上所述,该研究结果表明,NSUN7通过调控SPARC成为肾脏炎症的关键驱动因子,并凸显了其作为炎症性肾脏疾病治疗靶点的潜力。

炎症是多种肾脏疾病中普遍存在的病理特征,包括急性肾损伤(AKI)。在肾脏中,药物或缺血等因素可诱发炎症,并最终导致AKI。AKI是一种临床综合征,其特征为估算肾小球滤过率迅速下降,且具有高发病率与不良预后。尽管肾脏替代疗法有所进展,AKI幸存者的生活质量下降,住院时间延长,再入院率增高。

作为AKI的主要特征,肾脏炎症显著促进了肾衰竭的发生。然而,目前仍缺乏预防肾脏炎症和衰竭的有效策略。因此,阐明肾脏炎症的机制对于开发精准有效的治疗策略至关重要。

表观遗传修饰在肾脏疾病的发生与发展中至关重要,其中RNA修饰发挥着关键作用。N6-甲基腺苷(m6A)修饰是肾脏疾病中研究最广泛的RNA修饰,涉及肾脏炎症、肾脏纤维化、糖尿病肾病以及酒精诱导的肾损伤等,凸显了RNA修饰在肾脏疾病中的重要性。除m6A修饰外,5-甲基胞嘧啶(m5C)修饰的功能重要性日益受到关注。

m5C修饰存在于信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)和转运RNA(tRNA)中,尤其在翻译起始位点附近富集,并影响mRNA的剪接、翻译和稳定性。其沉积由甲基转移酶(如NOP2/Sun RNA甲基转移酶家族和DNMT2)催化,而阅读蛋白如YBX1和ALYREF介导下游效应。TET家族酶则作为去甲基化酶发挥作用。

尽管对m5C修饰的兴趣日益增长,但其在肾脏疾病中的作用仍不明确,多数研究集中于肾癌。目前,异常的m5C甲基转移酶活性已被证实与多种疾病相关,包括肝细胞癌、脓毒症和男性不育。这些发现强调了m5C甲基转移酶通过m5C修饰调控多种生理和病理过程的潜在作用。然而,它们在肾脏疾病发病机制中的功能仍未知。作者的研究旨在填补这一空白,阐明NSUN7和m5C修饰促进肾脏炎症的分子机制。

靶向肾脏Nsun7的tFNA可减轻顺铂及缺血再灌注(I/R)诱导的 AKI(图片源自PNAS

本研究探讨了m5C在肾脏炎症与损伤中的功能作用,并确定NSUN7是该过程中的关键m5C调控因子。NSUN7通过调控富含酸性氨基酸和半胱氨酸的分泌蛋白(SPARC)驱动肾脏炎症进展;SPARC是一种基质细胞蛋白,在组织重塑、炎症和纤维化中具有重要作用。

NSUN7不仅通过与高迁移率族蛋白B1(HMGB1)相互作用调控肾小管上皮细胞(TECs)的炎症反应,还影响了AKI背景下促炎性巨噬细胞的浸润。这一发现建立了m5C修饰、肾脏炎症与巨噬细胞调控在AKI发展过程中的联系。此外,作者开发了一种靶向NSUN7治疗AKI的策略。作者的研究确定NSUN7既是炎症性肾脏疾病的危险因素,也是其治疗靶点。

原文链接:https://doi.org/10.1073/pnas.2511296123


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